Микробные комиксы: РНК как общий язык в «речевых пузырях»
Одноклеточные организмы, такие как бактерии и археи, используют для общения внеклеточные везикулы (EVs) — мембранные пузырьки диаметром менее 200 нм, которые отпочковываются от клетки.
Эти везикулы могут содержать ферменты, питательные вещества, РНК и даже фрагменты ДНК, но их точная роль в микробных сообществах изучена плохо.
«Речевые пузыри» для РНК
В исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, команда под руководством Сюзанны Эрдманн из Института морской микробиологии Макса Планка изучила EVs у галоархей — архей, обитающих в крайне солёных средах, таких как Мёртвое море.
Учёные обнаружили, что EVs переносят РНК между клетками. «Очевидно, EVs могут действовать как система РНК-коммуникации между галоархеями», — поясняет Эрдманн. В частности, везикулы транспортировали специфические РНК, способные регулировать процессы в клетке-реципиенте.
«Мы считаем, что это механизм коммуникации для регуляции экспрессии генов во всей микробной популяции. Можно сказать, РНК — их общий язык, а EVs — речевой пузырь», — говорит Эрдманн.
ГТФаза, известная у эукариот
Команда также исследовала механизм образования этих везикул. «Мы обнаружили небольшую ГТФазу — класс ферментов, работающих как молекулярные переключатели, — которая была очень похожа на ГТФазу в более сложных клетках», — сообщает первый автор работы Джошуа Миллс.
«Это удивительно, поскольку образование везикул, зависимое от ГТФаз, ранее считалось прерогативой только эукариотических клеток. Наше открытие предполагает, что компоненты внутриклеточного везикулярного транспорта эукариот могли эволюционировать гораздо раньше, чем считалось».
«Наше исследование показывает, что EVs у солелюбивых архей могут транспортировать РНК-груз и помогать клеткам общаться. Оно также даёт новые захватывающие сведения об эволюционном развитии этой стратегии коммуникации», — добавляет Эрдманн.
Работа закладывает основу для дальнейшего изучения эволюционных связей между прокариотическим и эукариотическим образованием везикул и может помочь в решении загадки эволюции эукариотической клетки.